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Neue Phänomene

Mit dem CMS Experiment (Compact Muon Solenoid) am Large Hadron Collider LHC wird insbesondere nach Higgs-Bosonen und anderen neuen Teilchen gesucht werden.

 

Eine wesentliche Rolle bei der Erkennung neuer Physik spielen Myonen, die im CMS Myondetektor nachgewiesen und vermessen werden. Ein wichtiges Beispiel ist der Higgs-Zerfall in zwei Z-Bosonen, die wiederum in je 2 Myonen zerfallen. Da wir hier in Aachen Driftkammern zur Messung von Myonen im CMS-Experiment gebaut haben, untersuchen wir, welche in Myonen zerfallende neue Teilchen mit CMS nachgewiesen werden können. Außer Higgs-Teilchen können auch viele supersymmetrische Teilchen in Myonen zerfallen. Neue schwere Quarks oder neue Eichbosonen können ebenfalls so entdeckt werden. Auch Modelle mit zusätzlichen Raumdimensionen oder kleinen schwarzen Löchern kann man durch Analyse von Myonereignissen überprüfen.

 

Mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationen kann z.B. für einen bestimmten "neuen" Prozess analysiert werden, ob man ihn bei CMS nachweisen kann, als Funktion von Teilchenmassen und anderen Parametern der Theorie. Charakteristisch für die Arbeit auf diesem Gebiet sind der Umgang mit aktuellen Werkzeugen der Informationstechnologie (Grid-Computing, C++ usw.), die Kollaboration mit Wissenschaftlern aus der ganzen Welt, die Arbeit an einem der komplexesten Apparate, die je konstruiert wurden, sowie die Anknüpfungspunkte zu anderen Teilgebieten der Hochenergiephysik (z.B. Phänomenologie und theoretische Elementarteilchenphysik).

 

Konkret suchen wir z.B. nach neuen schweren Eichbosonen und nach einer Substruktur der bekannten Leptonen, und nach Supersymmetrie. Daneben entwickeln wir Methoden für die "modellunabhängige" Suche nach neuer Physik; mit solchen Methoden kann man versuchen, sich von theoretischen Vorgaben und (u.U. falschen) Vorhersagen zu lösen, und so die Chancen für spektakuläre Entdeckungen maximieren.

 

"Wir", das sind - unter der Leitung von Prof. T. Hebbeker - eine handvoll Postdocs, und dazu Doktoranden und Diplomanden. An unseren regelmässigen Meetings nehmen in der Regel 10-15 Leute teil. Es gibt immer Möglichkeiten für interessante Diplomarbeiten, z.B.:

Supersymmetrie mit Myonen

Suche nach dem Higgs

Suche nach neuen schweren Eichbosonen

Unparticles

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